Аналіз впливу маси датчиків на модальні характеристики надлегкого крила за допомогою метода скінчених елементів
DOI:
https://doi.org/10.20535/0203-3771492025334115Ключові слова:
аеропружність, вплив маси датчиків, наземні частотні випробування, модальний аналіз, метод скінченних елементівАнотація
Сучасні тенденції розвитку авіації спрямовані на мінімізацію маси конструкцій з метою збільшення корисного навантаження. Ця тенденція, особливо помітна в легкій авіації та сфері БПЛА, ускладнює проведення наземних частотних випробувань через низьку масу конструкції об’єктів, що досліджуються. Ці труднощі пов’язані з необхідністю розміщення додаткової маси на поверхні ЛА для отримання його модальної моделі. Дана маса призводить до зниження точності математичної моделі у випадку її неврахування. Метою роботи є дослідження впливу маси датчиків на модальні характеристики конструкції (частота та форма коливань) під час наземних частотних випробувань. У статті було проведено розрахунок за допомогою методу скінчених елементів на моделі надлегкого крила. Дослідження проводились для 5 різних випадків. Було проведено порівняння отриманих результатів, що наведено у таблиці 1 та 2. Аналіз показав тенденцію до зменшення власних частот конструкції та зміщенню форм коливань зі збільшенням маси. Отримані результати вказують на значний вплив додаткової маси на модальні характеристики. Це у свою чергу вказує на необхідність проведення експериментальних досліджень та розробки методики проведення наземних частотних випробувань на легких конструкціях для отримання реальних модальних характеристик конструкції.
Посилання
R. L. Bisplinghoff, H. Ashley, and R. L. Halfman, Aeroelasticity. Mineola, NY: Dover publications, INC., 1983.
J. R. Wright and J. E. Cooper, Introduction to Aircraft Aeroelasticity and Loads. Chichester, UK: John Wiley & Sons Ltd (Aerospace series), 2007.
D. H. Hodges and G. A. Pierce, Introduction to structural dynamics and aeroelasticity (2d). New York: Cambridge University Press, 2011.
H. Djojodihardjo, Introduction to Aeroelasticity With Case-Studies. Singapore: Springer Nature Singapore Pte Ltd., 2023.
European Union Aviation Safety Agency [EASA], ‘Certification Specifications and Acceptable Means of Compliance for Large Aeroplanes’, 1 2023. [Online]. Available: https://www.easa.europa.eu/en/document-library/certification-specifications/cs-25-amendment-28. [Accessed: Apr. 28, 2025]
O. Døssing and Brüel&Kjær, Structural Testing Part 2. Modal Analysis and Simulation. Denmark, 1988. [Online]. Available: https://www.bksv.com/media/doc/br0507.pdf. [Accessed: May 6, 2025].
Brüel & Kjær, Experimental Modal Analysis. 2003. [Online]. Available: https://hnutest.hnu.edu.cn/pdf/20150826110815181.pdf. [Accessed: May 6, 2025].
Measuring Vibration with Accelerometers. [Online serial]. Available: https://www.ni.com/en/shop/data-acquisition/sensor-fundamentals/measuring-vibration-with-accelerometers.html. [Accessed: Apr. 28, 2025].
L. A. Zavorotynskyi and D. I. Konotop, "Challenges during ground vibration testing of flexible light aircraft," in XVI International Student Conference ‘INTELLIGENCE. INTEGRATION. RELIABILITY.’, Kyiv, Ukraine: National Technical University of Ukraine ‘Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute’, 2024, pp. 70–71. [Online]. Available: https://ki.kpi.ua/wp-content/uploads/2024/12/Book%20of%20theses%20IRR%202024.pdf. [Accessed: Apr. 28, 2025].
N. H. Baharin and R. A. Rahman, “Effect of accelerometer mass on thin plate vibration,” Jurnal Mekanikal, (No.29), pp. 100–111, 2009.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
